特開 2024-104583 レーザ加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104583

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】レーザ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/142 20140101AFI20240729BHJP

   B23K 26/12 20140101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

B23K26/142

B23K26/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008878

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】石野 滉隼

(72)【発明者】

【氏名】荒木 伴哉

(72)【発明者】

【氏名】新原 大生

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AD05

4E168AD07

4E168AD11

4E168BA00

4E168FB02

4E168FB03

4E168FB04

4E168FC04

4E168FC07

(57)【要約】

【課題】ガスなどの流体によるエアカーテンを安定して形成することができ、加工対象物の曲りや変形を抑制することができ、レーザ加工に伴い有害物質が発生したとしても当該有害物質の滞留を抑制することができ、レーザ加工時における加工対象物の焼損を招く酸素の混入を抑制することができるレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】本開示に係るレーザ加工装置１０は、加工対象物が収容される収容空間を形成する収容空間形成部１１と、前記収容空間内にレーザ光を導入するレーザ光導入部２３と、前記収容空間内に流体を流入する第１流体流入部２４と、前記収容空間内の流体を前記収容空間外に流出する流体流出部２５と、を備え、前記第１流体流入部から前記収容空間内に流入した流体は、前記収容空間内において前記加工対象物が配置される部位以外の部位に向かって流れる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工対象物が収容される収容空間を形成する収容空間形成部（１１）と、
前記収容空間内にレーザ光を導入するレーザ光導入部（２３）と、
前記収容空間内に流体を流入する第１流体流入部（２４）と、
前記収容空間内の流体を前記収容空間外に流出する流体流出部（２５）と、
を備え、
前記第１流体流入部から前記収容空間内に流入した流体は、前記収容空間内において前記加工対象物が配置される部位以外の部位に向かって流れるレーザ加工装置。

【請求項2】

前記第１流体流入部から前記収容空間内に流入した流体は、前記レーザ光導入部に沿って流れる請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記収容空間内に流体を流入する第２流体流入部（３４）をさらに備え、
前記第２流体流入部から前記収容空間内に流入した流体は、前記収容空間内において前記加工対象物が配置される部位に向かって流れる請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記第１流体流入部から前記収容空間内に流入する流体と前記第２流体流入部から前記収容空間内に流入する流体の種類が異なる請求項３に記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

前記第１流体流入部から前記収容空間内に流入する流体の体積流量は、前記流体流出部から前記収容空間外に流出する流体の体積流量よりも大きい請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項6】

前記レーザ光導入部から前記収容空間内に導入されたレーザ光を反射する反射部（４１）をさらに備える請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

前記第１流体流入部から前記収容空間内への流体の流入パターンを制御する制御部（１５）をさらに備える請求項１に記載のレーザ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーザ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に開示されているような従来の装置は、長尺なチャンバの両端にそれぞれ第１の入口開口および出口開口を備え、第１の入口開口からチャンバ内に流入したガスを出口開口から流出させることにより、チャンバ内にエアカーテンを形成する構成となっている。当該装置は、チャンバの隆起区域にビーム注入窓を備え、このビーム注入窓からチャンバ内の製造平面にレーザ光を照射して加工対象物を加工する構成となっている。当該装置は、チャンバの隆起区域に第２の入口開口を備え、第２の入口開口からチャンバの隆起区域内にガスを充填する構成となっている。第２の入口開口からチャンバの隆起区域内に充填されるガスは、第１の入口開口からチャンバ内に流入するガスよりも軽量のガスである。このようにチャンバの隆起区域内に充填された軽量のガスは、ビーム注入窓を汚損から保護する保護層として機能する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００２－５３０２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の装置においては、第１の入口開口から流入するガスと第２の入口開口から流入するガスとの重量差あるいは密度差を活用して、ビーム注入窓を汚損から保護する保護層を形成する構成である。そのため、第１の入口開口からのガスを例えば音速以上の高速で供給すると、ガスの重量差あるいは密度差のバランスが崩れてしまい、安定したエアカーテンや保護層を形成することが難しいという問題がある。エアカーテンを形成する従来の装置、即ち、加工材に対し直接ガスを噴射するエアカーテン構造においては、エアカーテンを形成するガスの速度が速すぎると、例えば薄い加工対象物や低強度の加工対象物が曲がったり変形したりするという問題がある。これらの問題は、加工時に高濃度のガス雰囲気を形成することが難しいことを意味する。また、ガスとともに酸素が装置内に混入した場合においては、例えば易燃性の加工対象物がレーザ加工時に焼損してしまうという問題がある。さらに、従来の装置においては、レーザ加工に伴い加工対象物から有害物質が発生したり、発生した有害物質が装置内に滞留したりするすることで加工材の汚損やレーザ加工能率の低下、加工チャンバ自体の汚損等の問題がある。

【0005】

そこで、本開示は、ガスなどの流体によるエアカーテンを安定して形成することができ、加工対象物の曲りや変形を抑制することができ、レーザ加工に伴い有害物質が発生したとしても当該有害物質の滞留を抑制することができ、レーザ加工時における加工対象物の焼損を招く酸素の混入を抑制することができるレーザ加工装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るレーザ加工装置１０は、加工対象物が収容される収容空間を形成する収容空間形成部１１と、前記収容空間内にレーザ光を導入するレーザ光導入部２３と、前記収容空間内に流体を流入する第１流体流入部２４と、前記収容空間内の流体を前記収容空間外に流出する流体流出部２５と、を備え、前記第１流体流入部から前記収容空間内に流入した流体は、前記収容空間内において前記加工対象物が配置される部位以外の部位に向かって流れる。

【0007】

本開示に係るレーザ加工装置１０によれば、ガスなどの流体によるエアカーテンを安定して形成することができ、なおかつ、加工材に直接ガスを噴射することがないため、加工対象物の曲りや変形を抑制することができ、レーザ加工に伴い有害物質が発生したとしても流体流出部２５から有害物質を排出することで当該有害物質の滞留を抑制することができ、レーザ加工時における加工対象物の焼損を招く酸素の混入を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の第１実施形態に係るレーザ加工装置の構成例を概略的に示すブロック図

【図2】本開示の第１実施形態に係る装置本体部の構成例を概略的に示す側面図

【図3】本開示の第２実施形態に係る装置本体部の構成例を概略的に示す側面図（その１）

【図4】本開示の第２実施形態に係る装置本体部の構成例を概略的に示す側面図（その２）

【図5】本開示の第３実施形態に係る装置本体部の構成例を概略的に示す側面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示のレーザ加工装置に係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0010】

（第１実施形態）
図１に例示するレーザ加工装置１０は、図示しない加工対象物に例えばレーザ除去加工、レーザ接合加工、レーザ切断加工、レーザ穴開け加工などといった各種のレーザ加工を施すための装置であり、この場合、装置本体部１１、レーザ照射部１２、ガス噴出部１３、ガス吸引部１４、制御部１５を備えている。なお、レーザ除去加工は、レーザ光を照射することによりバリなどの不要な部分を加工対象物から除去する加工である。レーザ接合加工は、レーザ光を照射することにより複数の加工対象物を接合する加工である。レーザ切断加工は、レーザ光を照射することにより加工対象物を複数に切断する加工である。レーザ穴開け加工は、レーザ光を照射することにより加工対象物に穴を開ける加工である。その他、レーザ加工装置１０は、レーザ光を照射することにより加工対象物に所定の加工を施す種々のレーザ加工に適用することができる。

【0011】

レーザ照射部１２は、レーザ光Ｌを発生する光源などを備えており、図示しない加工対象物を加工するためのレーザ光Ｌを装置本体部１１内に照射可能に構成されている。ガス噴出部１３は、流体を圧送する圧送ポンプなどを備えており、この場合、流体の一例であるガスを噴出可能に構成されている。ガス吸引部１４は、流体を吸引する吸引ポンプなどを備えており、この場合、流体の一例であるガスを吸引可能に構成されている。制御部１５は、例えばマイクロコンピュータなどを主体として構成されており、レーザ照射部１２、ガス噴出部１３、ガス吸引部１４の動作を制御可能に構成されている。

【0012】

次に、レーザ加工装置１０の主体部分となる装置本体部１１の構成例について詳細に説明する。図２に例示するように、レーザ加工装置１０の主体部分を構成する装置本体部１１は、この場合、その外形が長尺な概ね円柱状に形成されている。装置本体部１１は、例えば金属材料などといったガス等の密閉が可能な高強度の材料により構成されており、長手方向における一端側、この場合、図面において下側の端部が閉塞され、他端側、この場合、図面において上側の端部が開放した形状となっている。

【0013】

装置本体部１１内には、この場合、長尺な概ね円柱状の収容空間２１が形成されている。この収容空間２１内には、図示しない加工対象物が収容される。この場合、図示しない加工対象物が配置される部位つまり加工点Ｐは、収容空間２１の底面上の概ね中央部に設定されている。このように構成される装置本体部１１は、図示しない加工対象物が収容される収容空間２１を形成する収容空間形成部の一例として定義することができる。なお、収容空間２１内における加工点Ｐの位置は、適宜変更して設定することができる。

【0014】

装置本体部１１の上端側には、この場合、概ね円形状に開放する開放口２２が設けられている。この開放口２２には、光学ガラス２３が備えられている。光学ガラス２３は、その全体がレーザ光Ｌを透過可能なガラス材料により構成されており、上述したレーザ照射部１２から発生するレーザ光Ｌを収容空間２１内に導入可能に構成されている。このように構成される光学ガラス２３は、収容空間２１内にレーザ光Ｌを導入するレーザ光導入部の一例として定義することができる。なお、光学ガラス２３の直径は、例えば開放口２２の直径に応じて、当該開放口２２の全体を閉塞可能な大きさに設定するとよい。本実施形態では、光学ガラス２３の直径は、例えば５０ｍｍ（ミリメートル）程度であるが、その直径寸法は、適宜変更して実施することができる。

【0015】

装置本体部１１の側面には、ガス噴出口２４が設けられている。ガス噴出口２４は、装置本体部１１の側面を貫通しているとともに、装置本体部１１の径方向に沿って直線状に延伸している。この場合、ガス噴出口２４は、円形状に開口しているが、その開口形状は適宜変更して実施することができる。ガス噴出口２４には、上述したガス噴出部１３のガス噴出管１３ａが接続される。これにより、図２において破線矢印Ｇ１で例示するように、ガス噴出部１３から発生するガスは、ガス噴出管１３ａおよびガス噴出口２４を通過して収容空間２１内に流入する。このように構成されるガス噴出口２４は、収容空間２１内に流体を流入する第１流体流入部の一例として定義することができる。

【0016】

装置本体部１１の側面には、ガス吸引口２５が設けられている。ガス吸引口２５は、装置本体部１１の側面を貫通しているとともに、装置本体部１１の径方向に沿って直線状に延伸している。この場合、ガス吸引口２５は、円形状に開口しているが、その開口形状は適宜変更して実施することができる。ガス吸引口２５には、上述したガス吸引部１４のガス吸引管１４ａが接続される。これにより、図２において破線矢印Ｇ２で例示するように、収容空間２１内のガスは、ガス吸引口２５およびガス吸引管１４ａを通過して収容空間２１外のガス吸引部１４に流出する。このように構成されるガス吸引口２５は、収容空間２１内の流体を収容空間２１外に流出する流体流出部の一例として定義することができる。この場合、ガス吸引口２５の直径は、ガス噴出口２４の直径よりも長くなっている。但し、ガス吸引口２５の直径は、ガス噴出口２４の直径と同じ長さであってもよいし、ガス噴出口２４の直径よりも短くてもよい。

【0017】

装置本体部１１の側面において、ガス噴出口２４およびガス吸引口２５は、当該装置本体部１１の径方向に沿って相互に対向する位置に設けられている。ガス噴出口２４およびガス吸引口２５は、少なくとも、装置本体部１１の長手方向における中央部よりも上側つまり光学ガラス２３側に設けられている。ガス噴出口２４およびガス吸引口２５は、装置本体部１１の側面のうち光学ガラス２３の直下領域の高さ位置に設けられている。

【0018】

より詳細に説明すると、光学ガラス２３の下面とガス噴出口２４の上端との間の距離Ｄ１は、ガス噴出口２４の下端と収容空間２１の底面との間の距離Ｄ２よりも大幅に短くなっている。光学ガラス２３の下面とガス吸引口２５の上端との間の距離Ｄ３は、ガス吸引口２５の下端と収容空間２１の底面との間の距離Ｄ４よりも大幅に短くなっている。この場合、ガス噴出口２４の上端とガス吸引口２５の上端は、概ね或いは完全に同じ高さとなっている。よって、距離Ｄ１と距離Ｄ３は、概ね或いは完全に同じ長さである。距離Ｄ１は、少なくともガス噴出口２４の直径よりも短く、距離Ｄ２は、少なくともガス噴出口２４の直径よりも長い。距離Ｄ３は、少なくともガス吸引口２５の直径よりも短く、距離Ｄ４は、少なくともガス吸引口２５の直径よりも長い。

【0019】

以上のように構成される装置本体部１１によれば、収容空間２１は、その開口側が光学ガラス２３によって閉塞されており、概ね密閉された密閉空間として形成されている。即ち、収容空間２１は、ガス噴出口２４およびガス吸引口２５を除き、殆ど或いは完全に密閉された空間となっている。

【0020】

装置本体部１１によれば、ガス噴出口２４およびガス吸引口２５は、加工点Ｐから極力離れた位置において、加工点Ｐに指向しない方向、この場合、装置本体部１１の径方向に沿って相互に対向している。そのため、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入したガスは、当該収容空間２１内において加工点Ｐ以外の部位、この場合、ガス吸引口２５に向かって流れる。また、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入したガスは、光学ガラス２３の直下領域において当該光学ガラス２３の下面に沿うようにして流れる。これにより、収容空間２１内には、加工点Ｐから極力離れた領域、この場合、光学ガラス２３の直下領域に、ガスによるエアカーテンＡＣが形成される。エアカーテンＡＣを形成するガスは、流体が近傍の面や壁に沿って流れる効果、いわゆる「コアンダ効果」により、光学ガラス２３の下面に沿って流れる。このとき、エアカーテンＡＣを形成するガスの流速は、例えば亜音速あるいは音速以上の高速度で流れることが可能であり、その高速度が維持された状態のままガス吸引口２５に吸引される。なお、エアカーテンＡＣを形成するガスの風圧は、例えば、０．１～１．０Ｍｐａ（メガパスカル）程度となるように設定するとよい。

【0021】

なお、エアカーテンＡＣを形成するガスの流速や風圧は、ガス噴出部１３によるガスの圧送力およびガス吸引部１４によるガスの吸引力のうち少なくとも何れか一方を適宜制御することにより調整することが可能である。また、エアカーテンＡＣを形成するガスの流速や風圧は、ガス噴出口２４およびガス吸引口２５のうち少なくとも何れか一方の大きさ、形状、長さなどを適宜変更することによっても調整することが可能である。また、エアカーテンＡＣを形成するガスの流速や風圧は、ガス噴出口２４とガス吸引口２５との位置関係を適宜変更することによっても調整することが可能である。

【0022】

以上に例示したレーザ加工装置１０の構成例によれば、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入したガスは、当該収容空間２１内においてガス吸引口２５に向かって流れ、加工点Ｐつまり図示しない加工対象物が配置される部位には直接的に向かわない。そのため、収容空間２１内におけるガスの速度を高速にしたとしても、加工点Ｐに配置されている加工対象物の曲りや変形を抑制することができる。

【0023】

また、レーザ加工装置１０によれば、このように加工対象物の曲りや変形の懸念が解消されることから、収容空間２１内におけるガスの速度を高速にしやすくできる。これにより、ガスによるエアカーテンＡＣを加工点Ｐから離れた領域において安定して形成することができる。

【0024】

また、レーザ加工装置１０によれば、レーザ加工に伴い有害物質が発生したとしても、当該有害物質をガスとともにガス吸引口２５から収容空間２１外に排出することができる。これにより、レーザ加工に伴い有害物質が発生したとしても、当該有害物質が収容空間２１内に滞留してしまうことを抑制することができる。

【0025】

また、レーザ加工装置１０によれば、収容空間２１を密閉空間として形成し、ガスの流入口をガス噴出口２４に限定し、且つ、ガスの流出口をガス吸引口２５に限定している。この構成例によれば、レーザ加工時における加工対象物の焼損を招く酸素が収容空間２１内に混入してしまうことを抑制することができる。

【0026】

また、レーザ加工装置１０によれば、収容空間２１内のガスをガス吸引口２５から収容空間２１外に排出可能な構成としている。この構成例によれば、レーザ加工に伴い加工対象物から例えば溶融状態の金属粒子などといった粘着性を有する加工副産物が発生したとしても、当該加工副産物をガスとともに収容空間２１外に排出することができる。よって、当該加工副産物が、加工対象物、収容空間２１の内面、光学ガラス２３の内面などに付着してしまうことを抑制することができ、加工対象物の加工品質の向上を図ることができる。

【0027】

また、レーザ加工装置１０によれば、収容空間２１を密閉空間として形成しているので、例えば還元性ガスや臭気を有するガスなどといった一般的には使用されないガスも使用することが可能である。

【0028】

（第２実施形態）
図３に例示するレーザ加工装置１０は、上述した第１実施形態の構成に加えて、さらにパージガス噴出口３４を備えている。パージガス噴出口３４は、装置本体部１１の側面を貫通しているとともに、装置本体部１１の径方向外側から径方向内側に向かって直線状に下降傾斜するように延伸している。パージガス噴出口３４には、図示しないパージガス噴出部のパージガス噴出管が接続される。図示しないパージガス噴出部は、ガス噴出部１３と同様に、圧送ポンプなどによる圧送力によりガスを噴出可能な構成となっている。

【0029】

この構成例によれば、図４において破線矢印Ｇ３で例示するように、図示しないパージガス噴出部から発生するガスは、パージガス噴出管およびパージガス噴出口３４を通過して収容空間２１内に流入する。このように構成されるパージガス噴出口３４は、収容空間２１内に流体を流入する第２流体流入部の一例として定義することができる。

【0030】

パージガス噴出口３４から収容空間２１内に流入したガスは、当該収容空間２１内において加工点Ｐつまり図示しない加工対象物が配置される部位に向かって流れる。そして、パージガス噴出口３４から収容空間２１内に流入したガスは、図４において破線矢印Ｇ４，Ｇ５で例示するように、収容空間２１の底面や内面に沿って流れ、つまり、加工点Ｐの近傍部分を通過して収容空間２１内の上方領域に向かう。これにより、レーザ加工に伴い加工対象物から発生する加工副産物をガスにより巻き上げてガス吸引口２５から効率良く収容空間２１外に排出することができる。

【0031】

第２実施形態のレーザ加工装置１０においては、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入するガスとパージガス噴出口３４から収容空間２１内に流入するガスの種類を異ならせるようにしてもよい。より具体的に説明すると、パージガス噴出口３４から収容空間２１内に流入するガスは、例えばアルゴンなどといった比較的重たいガスとし、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入するガスは、例えばアルゴンよりも軽いガスとするとよい。これにより、パージガス噴出口３４から収容空間２１内に流入する重いガスは、収容空間２１内の底部側に到達しやすくなり、加工副産物の巻き上げを一層効率良く行うことができる。一方、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入する軽いガスは、収容空間２１内の上部側つまり光学ガラス２３側に維持されやすくなり、光学ガラス２３の下面に沿って流れるエアカーテンＡＣを一層安定して形成することができる。

【0032】

装置本体部１１においてパージガス噴出口３４を設ける位置は、適宜変更して実施することができ、例えば、ガス噴出口２４の近傍に設けてもよいし、ガス噴出口２４から離れた位置に設けてもよい。

【0033】

（第３実施形態）
図５に例示するレーザ加工装置１０は、上述した第１実施形態の構成に加えて、さらに反射部４１を備えている。反射部４１は、例えばミラーなどにより構成されており、光学ガラス２３から収容空間２１内に導入されたレーザ光Ｌを反射可能である。この構成例によれば、反射部４１の傾斜角度を適宜調整することにより、収容空間２１内に導入されたレーザ光Ｌを、加工対象物の上部だけでなく側部や下部などにも導くことができ、レーザ光Ｌによる加工可能範囲を拡大することができる。反射部４１は、装置本体部１１の軸方向あるいは径方向に対し、少なくとも、例えば０～４５度の鋭角となる範囲内で傾斜角度を調整可能に構成するとよい。

【0034】

なお、詳細な図示は省略するが、反射部４１は、第２実施形態のレーザ加工装置１０に備えてもよい。この場合、パージガス噴出口３４から収容空間２１内に流入するガスが反射部４１に向かうように配置することで、当該反射部４１に加工副産物が付着することをガスにより抑制したり、当該反射部４１に付着してしまった加工副産物をガスにより吹き飛ばして除去したりすることができ、反射部４１の汚損を防止することができる。

【0035】

（その他の実施形態）
なお、本開示は、上述した複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜、変形や拡張を行うことができる。例えば、レーザ加工装置１０は、上述した複数の実施形態を適宜組み合わせた構成とすることができる。

【0036】

第１実施形態のレーザ加工装置１０においては、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入するガスの体積流量が、ガス吸引口２５から収容空間２１外に流出するガスの体積流量よりも大きくなる構成としてもよい。この構成により、レーザ加工装置１０のチャンバ内部をガスによりパージすることが可能となり、易燃性のある薄い加工対象物や低強度の加工対象物についても折れ曲がりや焼損を抑制した状態で高精度の加工が可能となる。体積流量は、所定の単位時間あたりに所定の面を通過する流体の体積を示すものである。よって、ガス噴出口２４から収容空間２１内に流入するガスの体積流量が、ガス吸引口２５から収容空間２１外に流出するガスの体積流量よりも大きいという状態は、つまり、収容空間２１外から収容空間２１内に流入するガスの量が、収容空間２１内から収容空間２１外に流出するガスの量よりも多い状態であると定義することができる。

【0037】

この構成例によれば、収容空間２１外から収容空間２１内にガスが流入しやすく、且つ、収容空間２１内から収容空間２１外にガスが流出しにくい構成が実現されることから、収容空間２１内においてガスが滞留しやすくなり且つ滞留するガスの流れに乱流や対流が発生するようになり、加工点Ｐ付近に存在する加工副産物を巻き上げる効果を得ることができる。そのため、第２実施形態に示したようなパージガス噴出口３４を設けなくとも、加工副産物を巻き上げてガス吸引口２５から効率良く収容空間２１外に排出することが可能となる。また、パージガス噴出口３４を設けることに伴う収容空間２１の密閉度の低下を回避することができ、従って、より密閉度の高い収容空間２１を実現することができる。

【0038】

収容空間２１外から収容空間２１内にガスが流入しやすく、且つ、収容空間２１内から収容空間２１外にガスが流出しにくい構成は、例えば、ガス噴出口２４の直径をガス吸引口２５の直径よりも大きくすることにより実現することができる。また、ガス噴出部１３によるガスの圧送力をガス吸引部１４によるガスの吸引力よりも強くすることによっても実現することができる。

【0039】

制御部１５は、ガス噴出口２４から収容空間２１内へのガスの流入パターンを制御可能に構成してもよい。流入パターンは、例えば、パルス制御によりガス噴出口２４から収容空間２１内へのガスの流入を間欠的に行うパターンや、ガス噴出口２４から収容空間２１内へ流入するガスの速度や風圧を連続的あるいは段階的に上げたり下げたりするパターンなどである。このような制御例によれば、ガスにより形成されるエアカーテンＡＣに例えば振動やうねりなどといった動きを発生させることができ、光学ガラス２３への汚れや異物の付着を一層効率良く防止することができることに加えて、仮に光学ガラス２３に異物が付着した場合においても容易に払い落とすことが可能となる。

【0040】

制御部１５は、ガス吸引口２５から収容空間２１外へのガスの流出パターンを制御可能に構成してもよい。流出パターンは、例えば、パルス制御によりガス吸引口２５から収容空間２１外へのガスの流出を間欠的に行うパターンや、ガス吸引口２５から収容空間２１外へ流出するガスの速度や風圧を連続的あるいは段階的に上げたり下げたりするパターンなどである。このような制御例によっても、ガスにより形成されるエアカーテンＡＣに例えば振動やうねりなどといった動きを発生させることができ、光学ガラス２３への汚れや異物の付着を一層効率良く防止することができることに加えて、仮に光学ガラス２３に異物が付着した場合においても容易に払い落とすことが可能となる。

【0041】

レーザ加工装置１０は、ガス噴出口２４を複数備える構成としてもよい。レーザ加工装置１０は、ガス吸引口２５を複数備える構成としてもよい。レーザ加工装置１０は、パージガス噴出口３４を複数備える構成としてもよい。レーザ加工装置１０に設けるガス噴出口２４、ガス吸引口２５、パージガス噴出口３４の数は、同じ数であってもよいし、それぞれ異なる数であってもよい。レーザ加工装置１０に設けるガス噴出口２４、ガス吸引口２５、パージガス噴出口３４の形状は、同じ形状であってもよいし、それぞれ異なる形状であってもよい。レーザ加工装置１０に設けるガス噴出口２４、ガス吸引口２５、パージガス噴出口３４の大きさは、同じ大きさであってもよいし、それぞれ異なる大きさであってもよい。

【0042】

流体は、ガスなどといった気体状のものに限られるものではなく、例えば、粉末状の固体、液体、ゲル体などといった流動性を有するものであれば適用可能である。

【0043】

レーザ加工装置１０の主体部分は、基本的には装置本体部１１と光学ガラス２３の組み合わせにより構成されている。そのため、レーザ加工装置１０は、その大きさや形状などについての変更の自由度が高い。従って、装置全体や各部の大きさや形状などを適宜設計することにより、大型の物体や複雑な形状の物体なども加工対象物とすることができる。即ち、本開示によれば、汎用性の高いレーザ加工装置を提供することができる。

【0044】

また、上述の実施形態では、ガス吸引口２５から加工副産物を排出する例、つまり、不要な副産物を排出する例を示した。しかし、加工対象物にレーザ光Ｌを照射して例えば粉末材料などといった有用な加工副産物を生成する場合には、本開示に係るレーザ加工装置１０は、その有用な加工副産物をガス吸引口２５から吸引して回収する装置、つまり、有用な加工副産物を製造する装置としても活用することができる。

【0045】

ガス噴出口２４やパージガス噴出口３４は、例えば、その全体が扁平な扁平ノズル形状としてもよいし、両端部よりも中間部が狭くなった管状、いわゆる「ラバルノズル形状」としてもよいし、その他の形状としてもよい。このようにガス噴出口２４やパージガス噴出口３４の形状を適宜変更して実施することにより、エアカーテンＡＣの強度や安定度、収容空間２１内において加工副産物を巻き上げるガスの流れの強度や安定度を適宜調整することができる。

【0046】

なお、本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【0047】

また、本開示に記載の制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。若しくは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。又、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記憶媒体に記憶されていても良い。

【符号の説明】

【0048】

図面において、１０はレーザ加工装置、１１は装置本体部（収容空間形成部）、１５は制御部、２３は光学ガラス（レーザ光導入部）、２４はガス噴出口（第１流体流入部）、２５はガス吸引口（流体流出部）、３４はパージガス噴出口（第２流体流入部）、４１は反射部を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】